胶体与界面化学试题及答案

11.什么是气凝胶？有哪些主要特点和用途？当凝胶脱去大部分溶剂，使凝胶中液体含量比固体含量少得多，或凝胶的空间网状结构中充满的介质是气体，外表呈固体状，这即为干凝胶，也称为气凝胶。气凝胶是一种固体物质形态，世界上密度最小的固体。气凝胶貌似“弱不禁风”，其实非常坚固耐用。它可以承受相当于自身质量几千倍的压力，在温度达到1200摄氏度时才会熔化。此外它的导热性和折射率也很低，绝缘能力比最好的玻璃纤维还要强39倍。用途：（1）制作火星探险宇航服（2）防弹不怕被炸（3）过滤与催化（4）隔音材料（5）日常生活用品2.试述凝胶形成的基本条件？①降低溶解度，使被分散的物质从溶液中以“胶体分散状态”析出。②析出的质点即不沉降，也不能自由行动，而是构成骨架，在整个溶液中形成连续的网状结构。3.简述光学白度法测定去污力的过程。将人工制备的污布放在盛有洗涤剂硬水的玻璃瓶中，瓶内还放有橡皮弹子，在机械转动下，人工污布受到擦洗。在规定温度下洗涤一定时间后，用白度计在一定波长下测定污染棉布试片洗涤前后的光谱反射率，并与空白对照。4.试述洗涤剂的发展趋势。液体洗涤剂近几年的新的发展趋势：(1)浓缩化(2)温和化、安全化(3)专业化(4)功能化(5)生态化:①无磷化②表面活性剂生物降解③以氧代氯5.简述干洗的原理干洗是在有机溶剂中进行洗涤的方法，是利用溶剂的溶解力和表面活性剂的加溶能力去除织物表面的污垢。6.脂肪酶在洗涤剂中的主要作用是什么？脂肪酶，人的皮脂污垢如衣领污垢中因含有甘油三脂肪酸酯而很难去除，在食品污垢中也含有甘油三脂肪酸酯类的憎水物质，脂肪酶能将这些污垢分解成甘油和脂肪酸。7.在洗涤剂中作为柔和剂的SAA主要是什么物质？用作柔和剂的表面活性剂主要是两性表面活性剂8.用防水剂处理过的纤维为什么能防水？织物防水原理：将纤维织物用防水剂进行处理，可使处理后的纤维不表面变为疏水性，防水织物由于表面的疏水性使织物与水之间的接触角θ90°，在纤维与纤维间形成的“毛细管”中的液面成凸液面，凸液面的表面张力的合力产生的附加压力△P的方向指向液体内部因此有阻止水通过毛细管渗透下来的作用。9.请举出几个润湿剂的应用实例。（1）润温剂在农药中的应用。加入润湿剂后，药液在蜡质层上的润湿状况得到改善甚至可以在其上铺展。（2）润湿剂在原油开采中的应用。溶有表面活性剂的水，称之为活性水，活性水中添加的表面活性剂主要是润湿剂。它具有较强的降低油—水界面张力和使润湿反转的能力（3）润湿剂在原油集输中的应用。在稠油开采和输送中，加入含有润湿剂的水溶液，即能在油管、抽油杆和输油管道的内表面形成—层亲水表面，从而使器2壁对稠油的流动阻力降低，以利于稠油的开采和辅送。这种含润湿剂的水溶液即为润湿降阻10．十八胺既防水又防油的道理。由于十八胺的单分子膜其临界表面张力γc很低，使得水和油不能在其单分子膜上铺展11．说明润湿剂在原油输送中的润湿降阻作用。在稠油开采和输送中，加入含有润湿剂的水溶液，即能在油管、抽油杆和输油管道的内表面形成—层亲水表面，从而使器壁对稠油的流动阻力降低，以利于稠油的开采和辅送。这种含润湿剂的水溶液即为润湿降阻剂。12.纯水为什么不能形成稳定的泡沫？因为纯水产生的泡沫寿命大约0.5秒之内，瞬间存在，即消泡速度高于起泡速度，所以纯水中的只能出现单泡，因此不可能得到稳定的泡沫。13.起泡剂与稳泡剂有什么不同？起泡与稳泡在概念上有何不同？起泡性能好的物质称为起泡剂。具有低表面张力的阴离子表面活性剂一般都具有良好的起泡性，但生成的泡沫不一定有持久性。稳泡剂：它们能在泡沫的液膜表面形成高粘度高弹性的表面膜，因此有很好的稳泡作用，14.请举例说明泡沫有何用处和害处。在日常生活中，含有较多泡沫的洗脸或洗澡产品比较容易去除皮脂。另外用泡沫洗车有一定的润滑作用，可以有效的抵抗在洗车过车中灰尘把车划伤，但泡沫的化学成分对车漆又有刺激性，放过来还是伤车漆的。15.简述固体颗粒消泡机理。说明应用的场合和常用的物质。固体颗粒作为消泡剂首要条件是固体颗粒必须是疏水性的。当疏水二氧化硅颗粒加入泡沫体系后，其表面与起泡剂和稳泡剂疏水链吸附，而亲水基伸入液膜的，这样二氧化硅的表面由原来的疏水表面变为了亲水表面，于是亲水的二氧化硅颗粒带着这些表面活性剂一起从液膜的表面进入了液膜的水相中。使液膜表面的表面活性剂浓度减低，从而全面的增加了泡沫的不稳定性因素，大幅地缩短了泡沫的“寿命”而导致泡沫的破坏。16．简述泡沫灭火剂的灭火机理。泡沫灭火剂的主要作用是起泡和灭火。由于泡沫中含有一定量的水分可起冷却作用，且在燃料的表面上覆盖一层泡沫层而使可燃气体与氧隔绝而起到灭火的目的。17．简述金银粒子浮选法分离的基本原理。它是利用泡沫来分离溶液中电解质离子的一种方法。以离子型表面活性剂作为起泡剂，它会以疏水的碳氢链伸入气泡的气体中而以其离子头伸入水相的吸附状态吸附于气—液界面上，使气泡的表面带有电荷，它与溶液中的反离子间存在静电引力，而且对不同的反离子静电引力也有差异。所以可以把溶液中的某些反离子吸附于泡沫上，然后随气泡升至液面成为泡沫而分离开。因为阳离子表面活性剂对[AuCl4]—阴离子的吸引力很强，因此利用这个方法可以使金和银两种贵金属得到很好的分离。18.有一乳状液滴入蒸馏水，立即散开，可能为何种乳状液？O／W型水包油型19.固体粉末（如CaCO3和松香等）为什么可以作为乳化剂？CaCO3和松香可作为什么类型的乳状液的乳化剂？3当固体粉末同时被水和油润湿时，可以处于两相界面上时，才能起到乳化剂的作用。主要是形成了坚固的界面膜，保护了分散相的液滴，使其稳定。亲油性强的粉末乳化剂，应得外相为油的乳状液。反之亦然。CaCO3——O/W型乳状液松香——W/O型乳状液20.原油是什么乳状液？乳化剂大致什么物质？破乳常用什么方法？采出的原油是W／O型乳状液，必须破乳脱水后才能进炼油厂加工。(1)合成表面活性剂(2)高聚物乳化剂(3)天然产物(4)固体粉末具有良好的表面活性，能降低表面张力，在乳状液外相中有较好的溶解能力；常用的破乳方法有：温度变化添加无机盐电破乳表面活性剂破乳21.原油破乳剂有何特点？目前常用的物质是什么？(1)能将原来的乳化剂从液滴界面上顶替出来，而自身又不能形成牢固的保护膜；(2)能使原来作为乳化剂的固体粉末(如沥青质粒子或微晶石蜡)完全被原油或原油中的水润湿，使固体粉末脱离界面进入润湿它的那一相，从而破坏了保护层；（3)破乳的物质是一种O（油）/W（水）型乳化剂目前常用的是聚醚型表面活数剂——聚氧乙烯—聚氧丙烯的嵌段共聚物22.粘度、界面电荷、液滴大小如何影响乳状液的稳定性？乳状液的粘度外相粘度大，乳状液教稳定。界面电荷乳状液中的液滴带电，有排斥力，提高了乳状液的稳定性。液滴大小及其分布液滴小，范围窄小，愈稳定。23.试解释江河入海口处，沉积平原形成的原因。河是淡水，在流动过程中会携带泥沙中的部分物质形成较为稳定的胶体溶液，并随着江河水一起流动。当江河水到达入海口时，海水中含有大量的电解质，根据DLVO理论，在胶团之间,既存在着斥力势能,又存在着吸力势能，胶体系统的相对稳定或聚沉取决于斥力势能和吸力势能的相对大小。加入电解质后，对溶胶体系内胶体粒的引力势能影响不大,但会明显降低粒子间的斥力势能，从而降低带电溶胶的稳定性，因此泥沙在入海口沉降，形成平原。胶体与界面化学复习题一、选择题1.一个玻璃毛细管分别插入20℃和70℃的水中，则毛细管中的水在两不同温度水中上升的高度（C）。4(A)相同；(B)无法确定；(C)20℃水中高于70℃水中；(D)70℃水中高于20℃水中。2.下列叙述不正确的是（D）。(A)比表面自由能的物理意义是，在定温定压下，可逆地增加单位表面积引起系统吉布斯自由能的增量；(B)表面张力的物理意义是，在相表面的切面上，垂直作用于表面上任意单位长度功线的表面紧缩力；(C)比表面自由能与表面张力量纲相同，单位不同；(D)比表面自由能单位为J·m2，表面张力单位为N·m－1时，两者数值不同。3.在一个密闭的容器中，有大小不同的两个水珠，长期放置后，会发生（A）。(A)大水珠变大，小水珠变小；(B)大水珠变大，小水珠变大；(C)大水珠变小，小水珠变大；(D)大水珠，小水珠均变小。4.一根毛细管插入水中，液面上升的高度为h，当在水中加入少量的NaCl，这时毛细管中液面的高度为（B）。P95(A)等于h；(B)大于h；(C)小于h；(D)无法确定。5.关于溶液表面吸附的说法中正确的是（C）。(A)溶液表面发生吸附后表面自由能增加；(B)溶液的表面张力一定小于溶剂的表面张力；(C)定温下，表面张力不随浓度变化时，浓度增大，吸附量不变；(D)饱和溶液的表面不会发生吸附现象。6.对处于平衡状态的液体，下列叙述不正确的是（C）。(A)凸液面内部分子所受压力大于外部压力；(B)凹液面内部分子所受压力小于外部压力；(C)水平液面内部分子所受压力大于外部压力；(D)水平液面内部分子所受压力等于外部压力。7.胶束的出现标志着表面活性剂的（A）。(A)降低表面张力的作用下降；(B)溶解已达到饱和；(C)分子间作用超过它与溶剂的作用；(D)分子远未排满溶液表面。8.水对玻璃润湿，汞对玻璃不润湿，将一玻璃毛细管分别插入水和汞中，下列叙述不正确的是（D）。(A)管内水面为凹球面；(B)管内汞面为凸球面；(C)管内水面高于水平面；(D)管内汞面与汞平面一致。9.对于增溶作用，下列叙述不正确的是（C）。(A)增溶作用使被溶物质化学势降低；(B)增溶系统是热力学稳定系统，而乳状液或溶胶是热力学不稳定系统；(C)增溶作用与真正的溶解作用一样，均使溶剂依数性有很大变化；(D)增溶作用发生在有大量胶束形成的离子型表面活性剂溶液中。10.通常称为表面活性剂的物质是指将其加入液体中后(D)。(A)能降低液体的表面张力(B)能增大液体的表面张力(C)能显著增大液体的表面张力(D)能显著降低液体的表面张力11.对于水平液面，其值为零的物理量是(C)。(A)表面自由能(B)表面张力(C)附加压力(D)比表面能12.对于化学吸附，下面说法中不正确的是(D)5(A)吸附是单分子层；(B)吸附力来源于化学键力；(C)吸附热接近反应热；(D)吸附速度较快，升高温度则降低反应速度。13.对于指定的液体，恒温条件下，有(A)。(A)液滴的半径越小，它的蒸气压越大；(B)液滴的半径越小，它的蒸气压越小；(C)液滴的半径与蒸气压无关；(D)蒸气压与液滴的半径成正比14.过量的KI与AgNO3混合制溶胶，其结构为[(AgI)m·nI－·(n－x)K+]x－·xK+，则胶粒是指(C)。(A)(AgI)m(B)(AgI)m·nI－(C)[(AgI)m·nI－·(n－x)K+]x－(D)[(AgI)m·nI－·(n－x)K+]x－·xK+15.在装有部分液体的毛细管中，如图，当在右端加热时，液体移动的方向是(B)。(A)左移(B)右移(C)不动；(D)不一定16.化学吸附的吸附力是（A）。(A)化学键力；(B)范德华力；(C)库仑力；（D）范德华力+库仑力。17.气体在固体表面上吸附的吸附等温线可分为(D)。(A)两类；(B)三类；(C)四类；(D)五类。18.溶胶的基本特性之一是(C)。(A)热力学上和动力学上皆属于稳定体系；(B)热力学上和动力学上皆属不稳定体系；(C)热力学上不稳定而动力学上稳定体系；(D)热力学上稳定而动力学上不稳定体系。19.大分子溶液和普通小分子非电解质溶液的主要区分是大分子溶液(C)(A)渗透压大；(B)丁铎尔效应显著；(C)不能透过半透膜；(D)对电解质敏感。20.对由各种方法制备的溶胶进行半透膜渗析或电渗析的目的是(C)。(A)除去杂质，提高纯度；(B)除去小胶粒，提高均匀性；(C)除去过多的电解质离子，提高稳定性；(D)除去过多的溶剂，提高浓度。21.有关超显微镜的下列说法中，不正确的是(C)。(A)可以观察离子的布朗运动；(B)可以配合电泳仪，测定粒子的电泳速度；(C)可以直接看到粒子的形状与大小；(D)观察